JPS6397428A - 4輪駆動車のトルク配分装置 - Google Patents

4輪駆動車のトルク配分装置

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JPS6397428A
JPS6397428A JP24258086A JP24258086A JPS6397428A JP S6397428 A JPS6397428 A JP S6397428A JP 24258086 A JP24258086 A JP 24258086A JP 24258086 A JP24258086 A JP 24258086A JP S6397428 A JPS6397428 A JP S6397428A
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JP
Japan
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gear
torque
differential
center differential
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Prior art date
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JP24258086A
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English (en)
Inventor
Masaru Shiraishi
白石 優
Koichi Yamamoto
浩一 山本
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS6397428A publication Critical patent/JPS6397428A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は前輪及び後輪を駆動するようにした4輪駆動車
、特に前、後輪間の回転速度差を吸収するセンタデフと
して、前、後輪側へのトルク配分比の異なる複数のセン
タデフが備えられた4輪駆動車におけるトルク配分装置
に関する。
(従来の技術) エンジンからトランスミッションを介して出力されるト
ルクを分割して前輪及び後輪を夫々駆動するようにした
4輪駆動車においては、コーナリング時における所謂ブ
レーキング現象を解消するためにセンタデフを備えるこ
とがある。このセンタデフは、エンジンないしトランス
ミッションからのトルクが入力される入力要素と、該要
素に入力されたトルクを分割して前輪及び後輪に夫々伝
達する前輪用及び後輪用出力要素とからなり、両出力要
素間で差動動作を行うことにより、コーナリング時にお
ける前、後輪間の回転速度差を吸収するものである。
ところで、上記センタデフとしては、サンギヤと、該ギ
ヤに噛合う複数のピニオンギヤと、これらを支持するビ
ニオンキャリVと、各ピニオンギヤに噛合う内歯式のリ
ングギヤとでなるプラネタリギヤ機構が用いられるが、
例えば特開昭61−626.41号公報や特開昭61−
94822号公報によれば、上記各ギヤの径が異なる複
数のプラネタリギヤ機構を並設して、これらをセンタデ
フとして選択使用するように構成したものが示されてい
る。これによれば、選択使用ザるセンタデフ(プラネタ
リギヤ機構)に応じて前、後輪へのトルク配分比が異な
り、例えば路面状態や運転者の好み等に応じて最適の走
行性が得られることになる。
(発明が解決しようとする問題点) しかるに、上記のようにセンタデフを複数個設けた場合
には、その1つを選択的にトルク伝達状態とする切換機
構が必要となるが、上記各公報に示された従来のものに
あっては、複数のセンタデフとその切換機構とを同軸上
に配でする構成であるため、これらが配置された軸が長
くなり、ひいては当該4輪駆動車のトランスファ装置が
軸方向に大型化することになる。
本発明は、複数のセンタデフとその切換機構とが備えら
れた4輪駆動車における上記のような不具合に対処する
もので、これらを適切に配置することにより、この種の
4輪駆動車における1〜ランスフ7装置の軸方向寸法の
グ、0縮を図ることを目的とする。
く問題点を解決するための手段) 即ち、本発明に係る4輪駆動車のトルク配分装置は、エ
ンジンからトランスミッションを介して入力されるトル
クを分割して前輪及び後輪に夫々伝達するセンタデフと
して、前輪側へ出力されるトルクと後輪側へ出力される
トルクの配分比が異なる複数のセンタデフを備えると共
に、これらの1つを選択的にトルク伝達状態とする切換
殿構を設け、且つ上記複数のセンタデフと、その切換機
構とを別軸上に夫々配置したことを特徴とする。
(イ乍   用) 上記の構成によれば、切換機構の操作によって複数のセ
ンタデフの1つを選択することにより、前、後輪へのト
ルク配分を、例えば前輪側又は後輪側へ偏った状態或い
は前、後輪に均等に配分される状態等に切換えることが
でき、路面状態等に応じた走行が可能となる。そして、
特に上記切換機構が複数のセンタデフと異なる軸上に配
置されているので、これらが夫々配置される軸の長さ、
ひいては、これらが収納されたトランスファ装置の軸方
向寸法が短縮されることになる。
(実  施  例〉 以下、本発明の実施例について説明する。
先ず、本実施例に係る4輪駆動車の全体構成を第1図に
より説明すると、この4輪駆動車においては、車体前部
にエンジン1と、トランスミッション2と、トランスフ
ァ装置3とでなるパワープラントが搭載されている。上
記エンジン1は、その出力軸4が車体幅方向に延びるよ
うに配置されている。また、トランスミッション2も、
クラッチ5を介して上記エンジン出力軸4に連結される
入力軸6及びこれに平行な出力軸7が車体幅方向に延び
るように配置されていると共に、該トランスミッション
2の人、出力軸6.7間には、選択的に動力伝達状態と
される1〜5速及び侵退速用の各ギヤ列81〜8s、8
rが設けられており、且つ出力軸7の一端には該1ヘラ
ンスミツシヨン2からトランスファ装置3ヘトルクを伝
達する出力ギヤ9が設けられている。
一方、トランスファ装置3は、上記トランスミッション
2から入力されるトルクを分割して出力し、左右の前輪
10.11を駆動すると共に、車体前後方向に延びるプ
ロペラ軸12、後輪差vJ装置13及び該装置13から
左右に延びる後輪駆動軸14.15を介して左右の後輪
16.17を駆動するようになっている。
次に、第2図により該トランスファ装置3の内部構造を
説明すると、該装置3のケース20内には、同一軸線上
で車体幅方向に配置されて左右両側方に突出する左右の
前輪駆動軸21.22と、これらの後方に平行に配置さ
れた中間軸23と、車体前後方向に配置されて後方に突
出する後輪用出力軸24とがいずれも回転自在に支持さ
れている。そして、左右の前輪駆動軸21.22が第1
図に示す前輪10.11に、後輪用出力軸24がプロペ
ラ軸12に夫々連結されている。
また、上記左右の前輪駆動軸21.22の対向端部周囲
には傘歯車式の前輪差動装置30が配置されていると共
に、上記中間軸23上にはいずれもプラネタリギヤ式の
第1.第2センタデフ40゜50が配置されている。
上記前輪差動装@30は、左右両側に延びるボス部31
’、31”が左右の前輪駆動軸21,22上に回転自在
に嵌合支持されたデフケース31と、該ケース31内に
おいて前輪駆動軸21.22の軸線に直交する方向に架
設されたビニオンシャフト32と、該シャフト32に回
転自在に支持された一対のピニオンギヤ33.34と、
両ピニオンギヤ33.34に噛合された左右一対の出力
ギヤ35.36とで構成され、両出力ギヤ35゜36に
左右の前輪駆動軸21.22の端部が夫々結合されてい
る。
一方、上記中間軸23上の第1センタデフ40は、シン
グルビニオン型プラネタリギヤ機構で構成され、第3図
に示すようにサンギヤと41と、該ギヤ41の周囲に配
置されてこれに噛合う複数のピニオンギヤ42・・・4
2と、これらのピニオンギヤ42・・・42を夫々ビニ
オンシャフト43・・・43を介して支持するキャリヤ
44と、各ピニオンギヤ42・・・42の外側に配置さ
れてこれらに噛合うリングギヤ45とで構成されている
また、第2センタデフ50はダブルビニオン型ブラネタ
リギ!機構で構成され、第4図に示すようにサンギヤ5
1と、該ギヤ51の周囲に配置されてこれに噛合う複数
の第1ピニオンギヤ52・・・52と、これらのピニオ
ンギヤ52・・・52に夫々噛合う複数の第2ピニオン
ギヤ53・・・53と、第1、第2の各ピニオンギヤ5
2・・・52.53・・・53を夫々ビニオンシャフト
54・・・54.55・・・55を介して支持するキャ
リヤ56と、第2ピニオンギヤ53・・・53の外側に
配置されてこれに噛合うリングギヤ57とで構成されて
いる。
そして、第2図に示すように、上記前輪差動装置30に
おけるデフケース31の外側にアイドルギヤ61が回転
自在に嵌合支持されて、上記トランスミッション2の出
力ギヤ9に噛合されていると共に、該アイドルギヤ61
は上記中間軸23上に回転自在に支持された入力ギヤ6
2に噛合されている。また、この入力ギヤ62には一体
的に第1伝動ギヤ63が設けられ、該第1伝動ギヤ63
と、上記右前輪駆動軸22上にデフケース31のボス部
31″を介して回転自在に支持された第2伝動ギヤ64
とが噛合されていると共に、この第2伝動ギヤ64に隣
接させて同軸線上に第1.第2センタデフ駆動ギヤ65
.66が回転自在に配置され、且つ該第2伝動ギヤ64
と、第1.第2センタデフ駆動ギヤ65.66との間に
切換機構70が設けられている。
この切換機構70は、第2伝動ギヤ64に固着されたス
プライン部材71の外周囲と、その両側方に近接位置す
るように第1.第2センタデフ駆動ギヤ65.66に一
体的に設けられた第1.第2スプライン部72.73の
外周囲とに同一諸元のスプラインを形成すると共に、こ
れらのスプラインに跨ってスライド可能にスリーブ74
を嵌合させた構成とされている。そして、該スリーブ7
4を図示のように左側にスライドさせた状態では、スプ
ライン部材71及び第1スプライン部72を介して第2
伝動ギヤ64と第1センタデフ駆動ギヤ65とが連結さ
れ、またスリーブ74を図示の位置から右側へスライド
させれば、スプライン部材71及び第2スプライン部7
3を介して第2伝動ギヤ64と第2センタデフ駆動ギヤ
66とが連結されるようになっている。
更に、第1センタデフ駆動ギヤ65は上記第1センタデ
フ4oにおけるキャリヤ44の外周囲に形成された第1
人力ギヤ67に、第2センタデフ駆動ギヤ66は上記第
2t?ンタデフ50におけるリングギヤ57の外周囲に
形成された第2人力ギヤ68に夫々噛合されている。一
方、第1t?ンタデフ40のリングギヤ45と第2セン
タデフ50のキャリヤ56とが連結されて、中間軸23
上に回転自在に支持された傘歯車形の後輪用第1出力ギ
ヤ81に結合されていると共に、該ギヤ81に上記後輪
用出力軸24の端部に設けられた同じく傘歯車形の後輪
用第2出力ギヤ82が噛合されている。また、上記第1
.第2センタデフ40.50のサンギヤ41.51は一
体化されて中間軸23にスプライン嵌合されていると共
に、該中間軸23には前輪用第1出力ギヤ83が固着さ
れて、該ギr83と、上記左前輪駆動@21上にデフケ
ース31のボス部31′を介して回転自在に支持された
前輪用WS2出力ギヤ84とが噛合されている。更に、
上記デフケース31のボス部り1′上には、サンギヤ9
1と、これに噛合う複数のピニオンギヤ92・・・92
と、これらのピニオンギヤ92・・・92を夫々ビニオ
ンシャフト93・・・93を介して支持するキャリヤ9
4と、各ピニオンギヤ92・・・92に噛合うリングギ
ヤ95とでなるプラネタリギヤ式の減速機構90が配置
されている。そして、該機構90におけるサンギヤ91
と上記前輪用第2出カギF84とが一体化されていると
共に、リングギヤ95が肖該トランスファ装置3のケー
ス20に固着され、且つキャリヤ94が上記前輪差動装
置30におけるデフケース31のボス部31′に結合さ
れている。
尚、この実施例においては、以上の構成に加えて、上記
第1.第2センタデフ40.50の差動制限手段として
のビスカスカップリング10oが備えられている。この
ビスカスカップリング100は、上記中間軸23上に支
持された後輪用第1出力ギヤ81に連結部材101を介
して結合されたアウタケース102と、中間軸23にス
プライン結合されたインナケース103と、両ケース1
02と103との間に配置されてこれらに交互に係合さ
れた多数のプレート104・・・104とを有し、且つ
該プレート104・・・104の周囲に粘性流体を充填
した構成とされ、上記アウタケース102とインナケー
ス103との間、即ち後輪用第1出力ギヤ81と中間軸
23との間の回転速度差が小さい時にはこれらの相対回
転を許容するが、上記回転速度差が所定量を超えると粘
性流体の抵抗により上記相対回転を制限するように作用
する。
次に、この実施例の作用を説明すると、エンジン1から
トランスミッション2を介して出力されるトルクは、該
トランスミッション2の出力ギヤ9からトランスファ装
@3におけるアイドルギヤ61を介して中間軸23上の
入力ギヤ62に伝達されると共に、更に第1.第2伝動
ギヤ63.64を介して切換機構70に入力される。
そして、該切換111170におけるスリーブ74が図
示のように左側にスライドされている時は、トルクは第
1センタデフ駆動ギヤ65及び第1人力ギヤ67を介し
て第1センタデフ40のキャリヤ44に入力されて、サ
ンギヤ41とリングギヤ45とに分割されると共に、サ
ンギヤ41側へ分割されたトルクは中間軸23ないし前
輪用第1出力ギヤ83に、リングギヤ45側へ分割され
たトルクは第2センタデフ50のキャリヤ56を介して
後輪用第1出力ギヤ81に夫々出力される。また、上記
切換機構70におけるスリーブ74が右側へスライドさ
れた時は、トルクは第2センタデフ駆動ギヤ66及び第
2人力ギヤ68を介して第2センタデフ50のリングギ
ヤ57に入力されて、サンギヤ51とキャリヤ56とに
分割されると共に、上記第1センタデフ40と同様に、
サンギヤ51側へ分割されたトルクは中間@23ないし
前輪用第1出力ギヤ83に、キャリヤ56側へ分割され
たトルクは後輪用第1出力ギヤ81に夫々出力される。
そして、いずれの場合にも、中間軸23ないし前輪用第
1出力ギヤ83に出力されたトルクは、前輪用第2出力
ギヤ84を介して減速機構90のサンギヤ91に入力さ
れると共に、該機構90によって減速された上で、キャ
リA794から前輪差動装置3oのデフケース31に伝
達され、更に、該差動装@30によって左右の前輪駆動
軸21.22に分割されて、左右の前輪10.11に夫
々伝達される。また、後輪用第1出力ギヤ81に出力さ
れたトルクは、後輪用第2出力ギヤ82を介して後輪用
出力軸24に伝達され、更にプロペラ軸12、後輪差動
装置13及び後輪駆動軸14.15を介して左右の後輪
16.17に伝達される。
その場合において、上記第1センタデフ40によりトル
クを分割する場合は、該センタデフ40のキャリヤ44
に入力されたトルクがナンギ1741とリングギヤ45
とに、両ギヤ41.45の歯数の比に応じて例えば3ニ
アに配分されるので、サンギヤ41から前輪10.11
側へ伝達されるトルクよりリングギヤ45から後輪16
.17側へ伝達されるトルクの方が大きくなり、所謂ト
ルク配分が後輪側に偏ったスポーティ走行に適した配分
となる。これに対して、第2センタデフ50によりトル
クを配分する場合は、サンギヤ51とリングギヤ57の
歯数の比を例えば1:2に設定すれば、リングギヤ57
に入力されたトルクがサンギヤ51とキャリヤ56とに
2等分されることになり、従ってトルク配分が前、後輪
均等な通常走行或いは悪路走行等に適した配分となる。
また、いずれの場合にも、比較的緩かなコーナリング時
においては、ビスカスカップリング100が中間軸23
と後輪用第1出力ギヤ81との相対回転を許容するので
、第1センタデフ40における2つの出力要素であるサ
ンギヤ41とリングギヤ45との間、又は第2センタデ
フ50における同じく2つの出力要素であるサンギヤ5
1とキャリヤ56との間で差8動作が行われることにな
り、従ってコーナリングに伴う前、後輪間の回転速度差
が吸収されてブレーキング現染が解消されることになる
。一方、急なコーナリング時、或は前輪又は後輪のいず
れか一方がスリップした場合のように前、後輪間の回転
速度差が所定量を超えるような場合には、ビスカスカッ
プリング100が中間軸23と後輪用第1出力ギヤ81
の相対回転、即ち第1センタデフ40又は第2センタデ
フ50における2つの出力要素間での差動動作を制限す
るので、当該センタデフ40又は50がロック状態に近
づいて、上記の如き前、後輪間の回転速度差が解消もし
くは抑制されることになる。そのため、急なコーナリン
グ時においては、前、後輪間の回転速度差が過度に許容
されることによる走行状態の不安定化が防止され、また
前輪又は後輪のいずれか一方がスリップした時には他方
に動力が伝達されて、例えばスリップ状態からの脱出が
可能となり或は所要の発進加速性が得られることになる
。このようにして、ビスカスカップリング100の作用
によって、センタデフ40.50の差動動作が走行状態
に応じてコントロールされることになる。
然して、このトランスファ装置3においては、上記第1
.第2センタデフ40.50が中間軸23上に配置され
ているのに対し、これらのセンタデフ40.50の切換
機構70が右前駆動軸22上に配置され、これらが軸方
向(車体幅方向)の同位置にオーバーラツプした状態に
ある。従って、複数のセンタデフとその切換機構とを同
軸上に配置する場合に比較して、当該軸が短くなり、こ
れに伴ってトランスファ装置3の全体としても軸方向寸
法が短縮されたものとなっているのである。
尚、第5〜8図は、本発明の他の実施例に係るトランス
ファ装@3a、3b、3c、3dを夫々示すもので、次
にこれらのトランスファ装置について説明する。
先ず、第5図のトランスファ装置3aは、前記実施例に
係るトランスファ装置3と同様に、中間軸23a上に第
1.第2センタデフ40a、50aを配置すると共に、
これらの切換機構708を左前輪駆動軸2ia上に配置
したものであるが、このトランスファ装置ff3aにお
いては、トランスミッション出力ギヤ9aからアイドル
ギヤ61a及び入力ギヤ62aを介して入力されるトル
クが、上記第1.第2センタデフ40a 、50aの各
入力要素であるキャリヤ44a及びリングギヤ57aに
直接入力されるようになっている。そして、このトラン
スファ装置fi!3aにおいては、第1.第2センタデ
フ40a、50aの前輪側への出力要素であるサンギヤ
41a、51aが夫々ギヤ列638.64aを介して切
換機構70aにおける第1、第2スプライン部71a、
72aに接続され、またスリーブ74aによってこれら
に選択的に結合される第3スプライン部73aが前輪差
動装置30aのデフケース31aに連結されている。つ
まり、このトランスファ装置3aにおいては、第1、第
2センタデフ40a、50aを、その前輪側への出力経
路の途中で切換えるようになっている。尚、第1.第2
センタデフ408.50aの後輪側への出力要素である
リングギヤ45a、キャリヤ56aは、ギせ列65a又
は66a1第2中間軸67a及び後輪用第1.第2出力
ギャ81a、Q2aを介して後輪用出力軸24aに接続
されている。
次に、第6図に示すトランスファ装置3bにおいては、
第5図のものと同様に、中間軸23b上に第1.第2セ
タンデフ40b、50bが、左前輪駆動軸21b上に切
換機構70bが配置されていると共に、トランスミッシ
ョン出力ギヤ9bからのトルクがアイドルギヤ61b、
入力ギヤ62bを介して第1.第2t?ンタデフ40b
、50bの各入力要素であるキャリヤ44b及びリング
ギヤ57bに入力される。そして、このトランスファ装
置3bにおいては、第1.第2センタデフ40b、50
bの後輪側への出力要素であるリングギヤ45b、キャ
リヤ56bが夫々ギヤ列63b。
64bを介して切換機構70bに導かれ、更に該切換機
構70bからギヤ列65bを介して後輪用第1.第2出
力ギャ81b、82bないし後輪用出力@24bに至っ
ている。つまり、このトランスファ装ff13bにおい
ては、第1.第2センタデフ40b、50bを、その後
輪側への出力経路の途中で切換えるようになっている。
尚、第1.第2センタデフ40b、50bの前輪側への
出力要素であるザンギャ41b、51bはギヤ列66b
を介して前輪差動装置30bのデフケース31bに導か
れている。
また、第7図のトランスファ装置3Cは、前記第6図の
ものと略同様であるが、トランスミッション出力ギヤ9
Cからアイドルギヤ61Cを介して中間軸23C上の入
力ギヤ620に入力されるトルクが、更にギヤ列63c
 、640を介して一旦左前輪駆動軸21C上に移され
た後、再び中間軸23C上の第1.第2センタデフ40
c、50Cにおける各入力要素であるキャリヤ44c及
びリングギヤ57cに入力されるようになっている。
つまり、第1.第2センタデフ4.OC,50Cに対し
て、第6図のトランスファ装置3bと反対側の側方から
トルクが入力されるようになっている。
そして、両センタデフ40c、50Cを、左前輪駆動軸
21c上に配置した切換機構70cにより、後輪側への
出力経路の途中で切換えるようになっている。尚、この
トランスファ装置1ff3Gにはアイドルギヤ61cと
前輪差動装@30cのデフケース31cとの間に第1.
第2センタデフ40C150cの差動を制限するビスカ
スカップリング100Cが備えられている。
更に、第8図に示すトランスファ装置3dは、中間軸2
3d上に第1.第2センタデフ40d。
50dを配置すると共に、その切換機構706を第2中
間軸65d上に配置したものであり、トランスミッショ
ン出力ギヤ9dからのトルクがアイドルギr61d及び
入力ギヤ62dを介して第1゜第2センタデフ40d、
50dの各入力要素であるキャリヤ44dとリングギヤ
57dとに直接入力されるようになっている。そして、
両センタデフ40d、50dの後輪側への各出力要素で
あるリングギヤ45d、キャリヤ56dが夫々ギヤ列6
3d 、64dを介して第2中間軸65d上の切換機構
70dに導かれていると共に、更に第2中間軸65d及
び後輪用第1.第2出力ギヤ81d。
82dを介して後輪用出力軸24dに至っている。
然して、これらの各トランスファ装H3a〜3dにおい
ても第1.第2センタデフ40a〜40d 、50a 
〜50clと、その切換11170a=70dが軸方向
にオーバーラツプする状態で別軸上に配置されているか
ら、当該トランスファ装置の軸方向寸法が短縮されるこ
とになる。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、前輪側及び接輪側へのト
ルク配分比が異なる複数のセンタデフを備えた4輪駆動
車において、上記複数のセンタデフとその切換i構とを
別軸上に配置するようにしたから、これらが備えられた
トランスファ装置の軸方向寸法が短縮されることになり
、該トランスファ装置ないしこれとエンジン及びトラン
スミッションとでなるパワープラントの車体への搭載が
容易化されることになる。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明の第1実施例を示すもので、第1図
は該実施例に係る4輪駆動車の全体構成を示す骨子図、
第2図はその要部の縦断面図、第3゜4図は該実施例に
おける第1.第2センタデフの構成を示す概略図である
。また、第5〜8図は本発明の他の実施例を夫々示す要
部骨子図である。 1・・・エンジン、2・・・トランスミッション、40
.40a 〜40d−・・第1センタデフ、50゜50
a〜50d・・・第2センタデフ、70.70a〜70
d・・・切換機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンからトランスミッションを介して入力さ
    れるトルクを分割して前輪及び後輪に夫々伝達するセン
    タデフが備えられた4輪駆動車において、上記センタデ
    フとして、前輪側へ出力されるトルクと後輪側へ出力さ
    れるトルクの配分比が異なる複数のセンタデフを備える
    と共に、これらのセンタデフを選択的にトルク伝達状態
    とする切換機構を設け、且つ上記複数のセンタデフと、
    その切換機構とを別軸上に配置したことを特徴とする4
    輪駆動車のトルク配分装置。
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US5143167A (en) * 1989-09-04 1992-09-01 Mazda Motor Corporation Four-wheel-drive motor vehicle of transversely-disposed engine type

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